TINJAUAN PUSTAKA PENGARUH KOMPOSISI BETON NON PASIR DENGAN SUBSTITUSI FLY ASH DAN SUPERPLASTICIZER TERHADAP KUAT TEKAN, MODULUS ELASTISITAS, DAN DAYA SERAP AIR.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Beton Non Pasir
Beton merupakan bahan bangunan yang amat populer di masyarakat
karena bahan dasarnya mudah diperoleh. Salah satu kekurangan dari beton adalah
berat jenisnya yang relatif tinggi. Untuk mengurangi berat jenis tersebut maka
digunakan beton non pasir, yaitu beton yang dibuat dari agregat kasar, semen dan
air, tanpa menggunakan pasir.
Karena tanpa pasir maka beton ini mempunyai banyak rongga sehingga
menyebabkan berat jenisnya rendah. Selain itu, karena tanpa pasir maka hanya
membutuhkan pasta semen sedikit untuk menyelimuti agregatnya. Pasta semen
yang digunakan untuk mengikat butir-butir agregat halus tidak ada, yang ada
hanya dipakai untuk menyelimuti butir-butir agregat kasar saja, dan merekatkan
antar butiran agregat kasar tersebut. Dengan demikian akan menghemat biaya
karena hanya membutuhkan pasta semen yang sedikit dibandingkan dengan beton
normal.
Beton non pasir banyak diaplikasikan untuk bata merah atau batako,
sehingga dapat dipakai sebagai bahan pembuat dinding tembok atau bagian
bangunan non-struktural yang lain. Di negara-negara yang sudah maju, beton
yang tidak mengandung butiran halus dipergunakan tanpa tulangan untuk
bangunan sampai delapan lantai. Mengingat beton non pasir hanya terbuat dari
pasta semen yang berfungsi sebagai perekat dan agregat kasar sebagai pengisi,
5
6
maka sifat betonnya juga ditentukan oleh sifat pasta dan agregat kasarnya
(Purwono,2012).
Beton non pasir adalah inovasi dari beton ringan yang didapat dengan
menghilangkan fraksi agregat halus dalam adukan atau campuran beton normal.
Keuntungan utama dalam penggunaan beton tanpa agregat halus adalah tingginya
kemampuan dalam menahan panas, kemampuan dalam menyerap air, kepadatan
dan penyusutan rendah (Ferguson, B. K, 2005).
2.1.1
Pengaruh Faktor Air Semen Pada Beton Non Pasir
Dalam penelitian Suparjo (2005) bertujuan untuk mendapatkan proporsi
campuran yang memberikan kekuatan tekan optimum. Benda uji silinder dibuat
berukuran 150 × 300 mm dengan variasi fas 0,35; 0,40; 0,45 dan 0,50 sedang
perbandingan semen dan batu apung dengan variasi 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6
yang dibuat berdasarkan perbandingan volume. Benda uji silinder diuji dengan
beban tekan pada umur 28 hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor air semen optimum berada
pada fas 0,40 dan pada perbandingan semen dengan batu apung 1:3 yakni sebesar
11,682 MPa. Kuat tekan beton ringan tersebut belum memenuhi persyaratan beton
struktur dengan kuat tekan minimal 17,5 MPa.
2.1.2
Pengaruh Bentuk Agregat Pada Beton Non Pasir
Berdasarkan
penelitian
Purwono
(2012),
dalam
penelitian
ini
menggunakan 3 jenis agregat kasar, yaitu kerikil alami, kricak (batu pecah dengan
tangan) dan split (batu pecah dengan mesin) yang berasal dari Sungai Krasak di
daerah Tempel, Sleman, Yogyakarta. Ketiga jenis agregat kasar tersebut
7
digunakan untuk pembuatan beton non-pasir dengan perbandingan volume
agregat-semen ditentukan 6 : 1 dan faktor air semen 0,4. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa agregat kasar berupa kerikil, kricak, dan split mempunyai
berat jenis berturut-turut 2,46 kg/dm3, 2,51 kg/dm3, 2,58 kg/dm3. Kuat tekan dan
berat jenis beton non-pasir yang dihasilkan dari ketiga jenis agregat kasar tersebut
adalah sebagai berikut.
1.
Ukuran butir maksimum 10 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
kerikil alami sebesar 92,25 kg/cm2 dan 1,83 kg/dm3.
2.
Ukuran butir maksimum 20 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
split sebesar 79,92 kg/cm2 dan 1,82 kg/dm3.
3.
Untuk ukuran butir maksimum 30 mm didapat pada pemakaian agregat
kasar kerikil alami sebesar 65,97kg/cm2 dan 1,80 kg/dm3.
4.
Ukuran butir maksimum 40 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
kerikil alami sebesar 86,17 kg/cm2 dan 1,93 kg/dm3.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kuat desar silinder beton
non-pasir terbesar diperoleh dengan menggunakan agregat kasar kerikil alami
dengan ukuran butir maksimum 10 mm.
2.2
Fly Ash (Abu Terbang)
Abu terbang (fly ash) diperoleh dari hasil residu PLTU. Material ini berupa
butiran halus ringan, bundar, tidak porous, mempunyai kadar bahan semen yang
tinggi dan mempunyai sifat pozzolanik, yaitu dapat bereaksi dengan kapur bebas
yang dilepaskan semen saat proses hidrasi dan membentuk senyawa yang bersifat
mengikat pada temperatur normal dengan adanya air.
8
Dalam penelitian Subekti (2012), dilakukan pengujian mengenai
komposisi kimia fly ash yang berasal dari PLTU Paiton Probolinggo. Tabel 2.1
menunjukkan komposisi kimia yang dimiliki oleh fly ash Paiton tersebut.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Fly ash Paiton (% massa)
No
Zat Penyusun
1
SiO2
2
CaO
3
MgO
4
Fe2O3
5
Na2O
6
SO3
7
Al2O3
8
H2O
9
LOI
Sumber : Subekti, 2012
% Massa
46,00
6,79
11,63
10,11
2,15
2,77
6,35
0,12
0,40
Penelitian Sebayang (2006), adukan beton yang diuji menggunakan 5
variasi substitusi abu terbang dengan kadar 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%.
Dari hasil penelitan diperoleh, semakin besar kadar abu terbang pada adukan
beton maka kelecakan akan semakin bertambah. Penggunaan abu terbang ternyata
dapat mengurangi bleeding dan segregasi pada adukan beton. Penggunaan abu
terbang pada adukan beton secara umum memperlambat waktu pengikatan awal
dan pengikatan akhir beton. Kontribusi kuat tekan beton abu terbang lebih lambat
daripada beton pada abu terbang dibawah umur 28 hari. Dari hasil pengujian kuat
tekan didapatkan hasil seperti pada tabel 2.2 berikut ini
.
9
Tabel 2.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Rata-Rata
Kadar Abu
Terbang (%)
0
5
10
15
20
25
7 hari
34,980
28,248
28,706
29,661
31,500
29,342
Kuat Tekan Rata-Rata (MPa)
28 hari
48,438
39,406
40,879
44,576
46,223
43,337
56 hari
51,563
47,805
50,011
52,002
55,275
51,730
Kuat tekan maksimum beton abu terbang pada umur 56 hari diperoleh
pada kadar abu terbang 20% sebagai bahan pengganti sejumlah semen.
2.3
Superplasticizer
Penelitian Saputra (2007), menguji beton dengan benda uji silinder untuk
uji tekan dan uji tarik (diameter 150 mm dan tinggi 300 mm) sebanyak 96 sampel,
variasi dilakukan pada pengurangan kadar air mulai 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan
25% dengan penambahan Viscocrete-10 secara konstan yaitu 0,6% dari semen.
Sampel dibandingkan dengan beton normal tanpa pengurangan air dan tanpa
penambahan Viscocrete-10. Dari hasil penelitian pada umur 7 hari, pada
pengurangan air 20% dan penambahan Viscocrete-10 mencapai kuat tekan
optimum sebesar 33,2528 MPa dan kuat tarik optimum sebesar 3,0450 MPa. Hasil
kuat tekan tersebut mengalami kenaikan sebesar 56,14% bila dibandingkan
dengan beton normal. Pada umur 28 hari terjadi hal yang serupa, kekuatan
optimum beton terjadi pada pengurangan air 20%. Untuk kuat tekan optimumnya
adalah sebesar 37,8344 MPa dan kuat tarik optimum sebesar 3,5954 MPa. Kuat
tekan beton normal dengan pengurangan air 20% dan penambahan Viscocrete-10,
mengalami
kenaikan
sebesar
32,21%
terhadap
beton
normalnya.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Beton Non Pasir
Beton merupakan bahan bangunan yang amat populer di masyarakat
karena bahan dasarnya mudah diperoleh. Salah satu kekurangan dari beton adalah
berat jenisnya yang relatif tinggi. Untuk mengurangi berat jenis tersebut maka
digunakan beton non pasir, yaitu beton yang dibuat dari agregat kasar, semen dan
air, tanpa menggunakan pasir.
Karena tanpa pasir maka beton ini mempunyai banyak rongga sehingga
menyebabkan berat jenisnya rendah. Selain itu, karena tanpa pasir maka hanya
membutuhkan pasta semen sedikit untuk menyelimuti agregatnya. Pasta semen
yang digunakan untuk mengikat butir-butir agregat halus tidak ada, yang ada
hanya dipakai untuk menyelimuti butir-butir agregat kasar saja, dan merekatkan
antar butiran agregat kasar tersebut. Dengan demikian akan menghemat biaya
karena hanya membutuhkan pasta semen yang sedikit dibandingkan dengan beton
normal.
Beton non pasir banyak diaplikasikan untuk bata merah atau batako,
sehingga dapat dipakai sebagai bahan pembuat dinding tembok atau bagian
bangunan non-struktural yang lain. Di negara-negara yang sudah maju, beton
yang tidak mengandung butiran halus dipergunakan tanpa tulangan untuk
bangunan sampai delapan lantai. Mengingat beton non pasir hanya terbuat dari
pasta semen yang berfungsi sebagai perekat dan agregat kasar sebagai pengisi,
5
6
maka sifat betonnya juga ditentukan oleh sifat pasta dan agregat kasarnya
(Purwono,2012).
Beton non pasir adalah inovasi dari beton ringan yang didapat dengan
menghilangkan fraksi agregat halus dalam adukan atau campuran beton normal.
Keuntungan utama dalam penggunaan beton tanpa agregat halus adalah tingginya
kemampuan dalam menahan panas, kemampuan dalam menyerap air, kepadatan
dan penyusutan rendah (Ferguson, B. K, 2005).
2.1.1
Pengaruh Faktor Air Semen Pada Beton Non Pasir
Dalam penelitian Suparjo (2005) bertujuan untuk mendapatkan proporsi
campuran yang memberikan kekuatan tekan optimum. Benda uji silinder dibuat
berukuran 150 × 300 mm dengan variasi fas 0,35; 0,40; 0,45 dan 0,50 sedang
perbandingan semen dan batu apung dengan variasi 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, dan 1:6
yang dibuat berdasarkan perbandingan volume. Benda uji silinder diuji dengan
beban tekan pada umur 28 hari.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa faktor air semen optimum berada
pada fas 0,40 dan pada perbandingan semen dengan batu apung 1:3 yakni sebesar
11,682 MPa. Kuat tekan beton ringan tersebut belum memenuhi persyaratan beton
struktur dengan kuat tekan minimal 17,5 MPa.
2.1.2
Pengaruh Bentuk Agregat Pada Beton Non Pasir
Berdasarkan
penelitian
Purwono
(2012),
dalam
penelitian
ini
menggunakan 3 jenis agregat kasar, yaitu kerikil alami, kricak (batu pecah dengan
tangan) dan split (batu pecah dengan mesin) yang berasal dari Sungai Krasak di
daerah Tempel, Sleman, Yogyakarta. Ketiga jenis agregat kasar tersebut
7
digunakan untuk pembuatan beton non-pasir dengan perbandingan volume
agregat-semen ditentukan 6 : 1 dan faktor air semen 0,4. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa agregat kasar berupa kerikil, kricak, dan split mempunyai
berat jenis berturut-turut 2,46 kg/dm3, 2,51 kg/dm3, 2,58 kg/dm3. Kuat tekan dan
berat jenis beton non-pasir yang dihasilkan dari ketiga jenis agregat kasar tersebut
adalah sebagai berikut.
1.
Ukuran butir maksimum 10 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
kerikil alami sebesar 92,25 kg/cm2 dan 1,83 kg/dm3.
2.
Ukuran butir maksimum 20 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
split sebesar 79,92 kg/cm2 dan 1,82 kg/dm3.
3.
Untuk ukuran butir maksimum 30 mm didapat pada pemakaian agregat
kasar kerikil alami sebesar 65,97kg/cm2 dan 1,80 kg/dm3.
4.
Ukuran butir maksimum 40 mm didapat pada pemakaian agregat kasar
kerikil alami sebesar 86,17 kg/cm2 dan 1,93 kg/dm3.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kuat desar silinder beton
non-pasir terbesar diperoleh dengan menggunakan agregat kasar kerikil alami
dengan ukuran butir maksimum 10 mm.
2.2
Fly Ash (Abu Terbang)
Abu terbang (fly ash) diperoleh dari hasil residu PLTU. Material ini berupa
butiran halus ringan, bundar, tidak porous, mempunyai kadar bahan semen yang
tinggi dan mempunyai sifat pozzolanik, yaitu dapat bereaksi dengan kapur bebas
yang dilepaskan semen saat proses hidrasi dan membentuk senyawa yang bersifat
mengikat pada temperatur normal dengan adanya air.
8
Dalam penelitian Subekti (2012), dilakukan pengujian mengenai
komposisi kimia fly ash yang berasal dari PLTU Paiton Probolinggo. Tabel 2.1
menunjukkan komposisi kimia yang dimiliki oleh fly ash Paiton tersebut.
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Fly ash Paiton (% massa)
No
Zat Penyusun
1
SiO2
2
CaO
3
MgO
4
Fe2O3
5
Na2O
6
SO3
7
Al2O3
8
H2O
9
LOI
Sumber : Subekti, 2012
% Massa
46,00
6,79
11,63
10,11
2,15
2,77
6,35
0,12
0,40
Penelitian Sebayang (2006), adukan beton yang diuji menggunakan 5
variasi substitusi abu terbang dengan kadar 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%.
Dari hasil penelitan diperoleh, semakin besar kadar abu terbang pada adukan
beton maka kelecakan akan semakin bertambah. Penggunaan abu terbang ternyata
dapat mengurangi bleeding dan segregasi pada adukan beton. Penggunaan abu
terbang pada adukan beton secara umum memperlambat waktu pengikatan awal
dan pengikatan akhir beton. Kontribusi kuat tekan beton abu terbang lebih lambat
daripada beton pada abu terbang dibawah umur 28 hari. Dari hasil pengujian kuat
tekan didapatkan hasil seperti pada tabel 2.2 berikut ini
.
9
Tabel 2.2 Hasil Pengujian Kuat Tekan Rata-Rata
Kadar Abu
Terbang (%)
0
5
10
15
20
25
7 hari
34,980
28,248
28,706
29,661
31,500
29,342
Kuat Tekan Rata-Rata (MPa)
28 hari
48,438
39,406
40,879
44,576
46,223
43,337
56 hari
51,563
47,805
50,011
52,002
55,275
51,730
Kuat tekan maksimum beton abu terbang pada umur 56 hari diperoleh
pada kadar abu terbang 20% sebagai bahan pengganti sejumlah semen.
2.3
Superplasticizer
Penelitian Saputra (2007), menguji beton dengan benda uji silinder untuk
uji tekan dan uji tarik (diameter 150 mm dan tinggi 300 mm) sebanyak 96 sampel,
variasi dilakukan pada pengurangan kadar air mulai 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, dan
25% dengan penambahan Viscocrete-10 secara konstan yaitu 0,6% dari semen.
Sampel dibandingkan dengan beton normal tanpa pengurangan air dan tanpa
penambahan Viscocrete-10. Dari hasil penelitian pada umur 7 hari, pada
pengurangan air 20% dan penambahan Viscocrete-10 mencapai kuat tekan
optimum sebesar 33,2528 MPa dan kuat tarik optimum sebesar 3,0450 MPa. Hasil
kuat tekan tersebut mengalami kenaikan sebesar 56,14% bila dibandingkan
dengan beton normal. Pada umur 28 hari terjadi hal yang serupa, kekuatan
optimum beton terjadi pada pengurangan air 20%. Untuk kuat tekan optimumnya
adalah sebesar 37,8344 MPa dan kuat tarik optimum sebesar 3,5954 MPa. Kuat
tekan beton normal dengan pengurangan air 20% dan penambahan Viscocrete-10,
mengalami
kenaikan
sebesar
32,21%
terhadap
beton
normalnya.